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Strömungsmechanische Simulation mit ANSYS CFD

Die numerische Strömungsmechanik hat sich zu einem wichtigen Werkzeug bei der Auslegung und Optimierung von um- und durchströmten Produkten entwickelt. Sie dient dazu, wichtige strömungsmechanische Größen wie Druckverluste, Wirkungsgrade, Kräfte und Wärmeübergangsraten in einem frühen Produktstadium zu quantifizieren.

In diesem Einführungsseminar lernen Sie die notwendigen Kenntnisse zur Ausführung von numerischen Strömungsberechnungen mit ANSYS CFD. Anhand von praxisnahen Beispielen für Innen- und Außenströmungen mit Wärmeübergang üben sie die Arbeitsschritte einer CFD-Berechnung, beginnend mit der Geometriemodellierung bis hin zur systematischen Auswertung, Beurteilung und Qualitätssicherung der Ergebnisse. Den Schwerpunkt des Seminars bilden praktische Übungen mit der ANSYS CFD-Software (ANSYS CFX und ANSYS Fluent). Begleitend zu diesen Übungen wird das notwendige theoretische Wissen vorgestellt. Das Seminar richtet sich vorwiegend an Ein- und Umsteiger in die Produktsimulation mit CFD.

 

Empfehlung
Dieses Seminar ist inhaltlich abgestimmt auf das Seminar Geometrieaufbereitung und Vernetzung für die strömungsmechanische Simulation. Beide Kurse können unabhängig und inhaltlich für sich abgeschlossen besucht werden und bilden in Kombination den optimalen Einstieg in die strömungsmechanische Simulation von der Gittergenerierung über die Lösungssteuerung bis zur Ergebnisauswertung.

 

  • Strömungsmechanik & Numerik – Grundlagen & Anwendungen
    • Vorstellung Anwendungsbeispiel: Interne Strömung – Rohrvereinigung mit Wärmeübergang
    • Vorstellung Anwendungsbeispiel: Außenumströmung – Parabolantenne mit Mast
    • ANSYS Workbench Bedienkonzept
    • CFD Best Practice Procedures – Arbeitsschritte
  • CFD Geometriemodellierung mit ANSYS SpaceClaim Direct Modeler
    • Strömung durch eine Rohrvereinigung mit Wärmeübergang
    • Einführung in die Software
    • Übung: Rohrvereinigung – Erzeugung der Geometrie
    • Übung: Übergabe an Vernetzungssoftware
  • CFD Netzerzeugung mit ANSYS Meshing – Innenströmung
    • Isotherme Strömung durch eine Rohrvereinigung
    • Vernetzung – Anforderungen an Rechennetze, Netztypen, Vor- und Nachteile, Skalierbarkeit, Empfehlungen
    • Qualitätsüberprüfung und Netzoptimierung
    • Übung: Rohrvereinigung - Gittergenerierung
  • CFD Randbedingungen und Lösungseinstellungen mit ANSYS CFX – isotherme Innenströmung
    • Modellauswahl
    • Randbedingungen – Typen, Kombinationen, Größen (Turbulenz), Wandbehandlung, Empfehlungen
    • Spezifikation der Rand- und Anfangsbedingungen
    • Numerik – Lösungsverfahren, Diskretisierungsverfahren, Abbruchkriterien, Empfehlungen
    • Übung: Setup und Berechnung einer isothermen Rohrströmung durch eine Rohrvereinigung mit ANSYS CFX
  • CFD Randbedingungen und Lösungseinstellungen mit ANSYS Fluent – isotherme Innenströmung
    • Modellauswahl
    • Randbedingungen – Typen, Kombinationen, Größen (Turbulenz), Wandbehandlung, Empfehlungen
    • Spezifikation der Rand- und Anfangsbedingungen
    • Numerik – Lösungsverfahren, Diskretisierungsverfahren, Abbruchkriterien, Empfehlungen
    • Übung: Setup und Berechnung einer isothermen Strömung durch eine Rohrvereinigung mit ANSYS Fluent
  • Auswertung mit ANSYS CFD-Post
    • Systematisches Post-Processing - Skalare -> Animationen (0-D -> 4-D)
    • Strömungs- und Temperaturfeld, Vektoren … Stromlinien, abgeleitete Größen (Kräfte, gemittelte Variablen)
    • Verlustziffern - Vergleich mit Korrelationen
    • Übung: Auswertung isotherme Strömung durch eine Rohrvereinigung
  • CFD Workflow – Innenströmung mit Wärmeübergang im Fluid & Solid I
    • Vernetzung
    • Modellauswahl –Wärmeübergang mit Conjugate Heat Transfer (CHT Strömung und Rohrwände)
    • ANSYS Fluent & ANSYS CFX
    • Setzen der Randbedingungen
    • Numerik – Lösungsverfahren, Diskretisierungsverfahren, Abbruchkriterien, Empfehlungen
    • Berechnung & Auswertung
    • Übung: Rohrvereinigung mit Wärmeübergang
  • CFD Workflow – Innenströmung mit Wärmeübergang im Fluid & Solid II
    • ANSYS Fluent & ANSYS CFX
    • Qualitätskontrolle – Fehlertypen (Iteration, Diskretisierung), Unsicherheiten (Randbedingungen, Stoffwerte), Empfehlungen
    • Fehleranalyse – Iterationsfehler, Diskretisierungsfehler (2 … 3 Netze, 2 Diskretisierungsverfahren), Variation der Randbedingungen
    • Parametervariationen
    • Übung: Parameterstudie zur Rohrvereinigung mit Wärmeübergang
  • Geometriemodellierung - Außenumströmung
    • Erzeugen der Geometrie mit ANSYS SpaceClaim Direct Modeler
    • Übergabe an Vernetzungssoftware
    • Übung: Geometriemodellierung Parabolantenne
  • Netzerzeugung – Außenumströmung
    • Netzerzeugung mit ANSYS Meshing
    • Qualitätsüberprüfung und Netzoptimierung
    • Übergabe an Lösungsverfahren
    • Übung: Gittergenerierung Parabolantenne
  • Lösungseinstellungen – Außenumströmung
    • ANSYS Fluent & ANSYS CFX
    • Aufsetzen und Ausführen der Berechnung
    • Übung: Setup Parabolantenne
  • Auswertung – Außenumströmung
    • Auswertung der Rechenergebnisse
    • Übung: Auswertung Parabolantenne
    • Abschlussdiskussion & Ausblick auf weitere Themen
Allgemeine Informationen
Veranstaltung
Seminar
Voraussetzungen
Keine
Verwendete Software
ANSYS CFD
Vortragssprache
Deutsch
Sprache Unterlagen
Deutsch
Referent
Thorsten Hansen
Georg Scheuerer
Dauer
3 Tag(e)

Termine, Preise und Anmeldung

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